马鬃山位于黑戈壁腹地，大部分地区属低山与残丘地段，山脉呈东西走向，低山与山间盆地相并列，经长期狂风侵蚀和洪水堆积，岩石嶙峋，戈壁广布。山地约占四成，戈壁盆地约占六成。马鬃山属温带荒漠气候，年均温度3.9℃，年降水量100毫米左右，而年蒸发量却达到了3000毫米以上。整个地区无常年性河流与湖泊，土壤以棕色荒漠土为主，砾石遍布，漆黑一片，植被覆盖度极小，但仍然有顽强的植物生长，荒凉枯寂的戈壁滩上分布着星星点点的植物，照样蓬勃茂盛，笑对苍天。